La CROMATOGRAFIA

Chimica Analitica e Strumentale________________________

prof. Antonio VITUCCI

La cromatografia permette di separare i componenti di una soluzioneliquida. Essa sfrutta la differente capacità che hanno i componenti di aderirea una superficie solida quando sono trascinati da un fluido detto eluente.MATERIALE:carta da filtro, inchiostro di una biro, acetone(eluente), becher.

PROCEDIMENTO:su una carta da filtro si traccia una linea con una biro diqualsiasi colore; dopodiché si immerge la carta in un becher contenentel'eluente (acetone) badando bene che il livello dell'acetone non raggiunga lalinea tracciata precedentemente. Dopo un po' di tempo si noterà che icomponenti dell'inchiostro di partenza verranno trascinati dall'eluente, più omeno lontani dal punto in cui era stata tracciata la linea.

CARATTERISTICHE: con la cromatografia si possono verificare 3 casidifferenti: se sulla carta non saranno presenti delle strisce di colore, vorràdire che la sostanza in questione è pura. se invece sulla carta si vedrannodegli aloni colorati, vorrà dire che la sostanza è un miscuglio. infine se lalinea rimarrà al punto di partenza senza subire alcuna variazione vorrà direche l'eluente non è adatto.

Cromatografia del prezzemolo. MATERIALI: mortaio, alcune foglie di prezzemolo congambo, una spatola, 10 ml di cicloesano, 10 ml d'acetone, un pestello, una provetta,un imbuto, carta da filtro o cromatografica, un'asta con anello di sostegno. Unastriscia di carta cromatografica 2x10 cm, una pipetta, un cilindro graduato da 25 ml, 5ml di cicloesano, 2,5 ml d'etere etilico, 2,5 ml d'acetone. METODO: In un mortaiosminuzzare finemente alcune foglie di prezzemolo e il loro gambo. Aggiungere nelmortaio circa 20ml di solvente per estrazione composto da: 10 ml di cicloesano e 10ml d'acetone; con un pestello estrarre i componenti delle foglie agitandocontinuamente. Dopo circa 30 minuti filtrare su carta rapida e raccogliere il liquidofiltrato su una provetta e chiuderla. Preparare una striscia di carta cromatografica dicirca 2x10 cm e la soluzione diluente: cicloesano 5 ml più acetone 2,5 ml, più etereetilico 2,5 ml. Con una pipetta depositare sulla carta cromatografica piccolissimequantità di soluzione da separare, asciugando tra un'applicazione e l'altra. Mettere lastriscia di carta cromatografica in un cilindro da 25 ml, aggiungere L'eluente (senzafra toccare la macchia), chiudere con il parafilm. Lasciar correre l'eluente e lamacchia fino a circa 0,5 cm dal bordo superiore della macchia. Estrarre la carta perfarla asciugare e osservare i colori. CONCLUSIONE: I colori sono due: il verde e ilgiallo. Il primo prevale al centro, mentre il secondo nel contorno.

Tagliamo a pezzetti le foglie di spinaci, le introduciamo nel mortaio e le riduciamo inpoltiglia con l’aiuto del pestello. Aggiungiamo nel mortaio circa 5 ml di alcool etilicoe continuiamo a pestare fino a che il liquido si presenta di colore verde intenso(l’alcool etilico estrae i pigmenti delle foglie).Aggiungiamo un pizzico di carbonato dicalcio per neutralizzare le sostanze acide estratte dalle foglie che, altrimenti, tendonoa scolorire i pigmenti. Prepariamo una striscia di carta per cromatografia (didimensioni adatte al cilindro che utilizzeremo).Con una pipetta Pasteur preleviamouna goccia del liquido verde estratto dalla poltiglia di spinaci e la depositiamo sullastriscia di carta, a circa 2 cm dal bordo; lasciamo asciugare all’aria per allontanare ilsolvente. Prepariamo il liquido da utilizzare per la cromatografia, costituito da circa22 – 23 ml di etere di petrolio e 2 – 3 ml di acetone .Poniamo il liquido così ottenutoin un cilindro fino all’altezza di circa 1 cm dal fondo.Sistemiamo la striscia di cartacon l’estratto degli spinaci all’interno del cilindro, in posizione verticale, in modo che“peschi” appena nel liquido chiudiamo il cilindro.Attendiamo che il liquido, salendoper capillarità lungo la striscia di carta, provochi la separazione dei pigmenti presenti.Lasciamo asciugare il cromatogramma così ottenuto ed osserviamolo. Si notano, apartire dalla macchia ove era stato depositato l’estratto di foglie di spinaci, due zonediversamente colorate: una zona verde – brillante (clorofilla) e successivamente unazona gialla (xantofille e caroteni, che risultano così separati dalla clorofilla).

La cromatografia è fondamentalmente una tecnica che consente di separaresostanze chimiche fra loro diverse inizialmente in miscela, o meglio insoluzione, restituendole singolarmente nel tempo e, come implicito nelconcetto stesso di “separazione” isolandole anche nello spazio.

Inutile dire che dietro a questa semplice definizione, che più genericadavvero non si può, si nascondono decine di tecniche fra loro estremamentediverse in relazione ai principi chimici e chimico-fisici sfruttati, allecaratteristiche delle sostanze da separare e dei coadiuvanti chimici coinvolti,delle finalità della separazione e così via. Un piccolo mondo interno allachimica che attraversa il primo luogo il campo dell’analisi per sfociare inapplicazioni preparative sia su scala da laboratorio che industriale e checoinvolge una percentuale insospettabilmente alta degli addetti chimici diun po’ tutti i settori produttivi e di controllo: dal campo medico a quelloagronomico, da quello ambientale a quello petrolchimico, da quellofarmaceutico a quello ambientale e così via.

Se decidessimo di raccogliere “man mano” la fase mobile(in questo caso un liquido) in uscita dal sistema, adesempio preparando una serie di provette allineate epassando a riempire una provetta dopo l’altra, otterremouna composizione diversa per ciascuna provetta, o come ledefinirebbero gli addetti alla cromatografia, per ogni“frazione” raccolta. In effetti proprio di frazioni si tratta,in quanto la miscela delle diverse sostanze, a volte poche,in altri casi anche centinaia, introdotte in testa al sistema,viene in questo modo frazionata, consentendo nel casoideale di isolare le singole sostanze componenti, o piùsemplicemente in tanti altri casi di raccogliere frazioni unpo’ meno complesse della miscela iniziale, frazioni magaricomposte giusto da un paio di componenti che eluisconoinsieme, che rispetto alla condizione iniziale è comunqueuna grande semplificazione.

tipo fase stazionaria fase

mobile

gascromatografia (GC) solida o liquida supportata su solido

gas

cromatografia liquida (LC) solida o liquida supportata su solido

liquida

cromatografia su strato sottile (TLC)[3] solida liquida

cromatografia a scambio ionico (IEC) solida liquida

cromatografia di esclusione molecolare (EC)

solida liquida